Laser-cluster interaction for nuclear fusion

岸本 泰明; 正木 知宏*; 田島 俊樹*

AIP Conference Proceedings 611, p.264 - 275, 2002/00

https://doi.org/10.1063/1.1470311

高パワーレーザーを用いたレーザー・クラスター相互作用によって重水素核融合反応を起こさせ、それによる中性子発生を評価する理論及び粒子シミュレーションについての報告を行う。クラスター媒質は通例の気体・プラズマと異なりさまざまの顕著な特性を有しているが、中でも高パワーレーザーとの相互作用においては数10フェムト秒の極めて短い時間の間に大きなエネルギーを吸収する特性を有しており、重水素クラスターにおいてイオンのクーロン爆発を起こさせることができる。これによる重水素核融合の反応率は1ショットあたり、10コに及ぶことが可能であり、核融合炉第一壁の中性子損傷等のテスト用の中性子源に採用できる可能性がある。2次元及び3次元の粒子シミュレーションにおいて、このようなクラスターによる中性子発生の有効性が示されている。